由于露天开采具有机械化程度高、安全条件好、资源回收率高等显著优点,所以露天开采是目前矿产资源的首要开采方式。随着国民经济的飞速发展,矿产资源开发利用程度不断加大,大采高形式的露天矿山成为了必然的发展趋势。而在露天矿山中,若最终边坡角留设过大,则将面临着巨大的边坡失稳风险,若最终边坡角留设过小,又将会造成大量的经济损失。因此,研究如何确定和优化大采高露天矿山的最终边坡角方案,使最终边坡安全稳定得到保障的同时又能使矿山经济效益达到最大化,便极为重要。本文以某新建大采高露天石灰岩矿山为工程背景,针对其最终边坡角的优化问题开展了系列工作并取得了相关研究成果。首先,对矿山进行了技术调研和现场勘察及岩石取样,确定了最终边坡典型剖面的位置;其次,在岩石室内力学试验的基础上采用经验公式法对岩体力学参数进行折减计算后确定出最终的边坡岩体力学参数,主要包括:单轴抗压强度、单轴抗拉强度、内聚力、内摩擦角、弹性模量、泊松比;然后,基于FLAC3D分别从位移、应力、变形和安全系数几个方面对初步设计方案中最终边坡的稳定性进行了分析计算及预测并针对大采高露天矿山最终边坡角优化问题提出了“优势区”和“相对劣势区”的概念以及分步分区间的优化方法;接着,按照优化方法确定出矿山的最优边坡角方案为51°-49°的上陡下缓折线组合形式,这与前人得出的边坡向采场凹进时比较稳定和硬质高边坡宜采用上陡下缓边坡形式的研究成果相吻合;最后,根据现场应用情况,表明本文研究结果的现场应用安全成果明显,经济效益突出,总体应用效果良好,具有较高的安全可行性和经济优越性。同时,根据本文研究结果提出了具有针对性的最终边坡维护管理措施建议。本文根据大采高露天矿山最终边坡的特点,提出了“优势区”和“相对劣势区”的概念和分步分区间的最终边坡角优化方法以及上陡下缓折线组合形式的最终边坡角方案,为类似大采高露天矿山的最终边坡角设计和优化研究提供了一种新的思路和参考依据。